提升國軍戰鬥能力　中科院研發軍用型外骨骼

 

圖文／鏡週刊

中科院繼研發飛彈等武器聞名國際後，近來又開發軍用型外骨骼，由於具備反應速度快、扭力大等特性，可應用於多種軍事情境，加上該款外骨骼在重量、續航力及反應速度各方面毫不遜色，可同時滿足輕量化、高負載以及高機動性特性，有效減輕軍事人員體力負荷，並提升國軍戰鬥能力。

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中科院表示，2024年起軍用動力外骨骼新增肩、肘關節動力輔助功能，進行野戰全身型系統開發，所增加之上肢動力輔助抬舉可執行諸如戰機飛彈彈藥掛載、直升機蒙皮蓋板拆除/機內頂艙部位檢修、陸軍戰/甲/砲車底盤部位檢修等需長時間手部抬舉作業。

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現階段盤點軍用外骨骼相關可移轉技術，皆已技術授權給國內廠商，後續朝增強士兵肌耐力來調整機械設計與系統控制法則，進一步研改能符於醫療及工業等民生產業需求之外骨骼系統。

在民生產業方面，中科院延伸研製一款非動力式外骨骼產品，此為一款協助人員搬運重物與保護腰部防止受傷之被動式外骨骼設計，主要用於工業動態搬運重物及可延伸至醫療長照之照護員搬移病患使用，不僅協助工廠搬運有效降低肌肉骨骼傷害、提高工人肌耐力與工作品質。

另外，中科院也研發一款可用於健身房之健身用可變阻力調力器，並建構出一套精準健身訓練系統，將此智慧化健身系統與優力勁聯健身房進行合作推廣，透過這套系統得以使訓練者蒐集個人生理資訊，此類型系統除可應用於健身訓練外，也可推廣至復健科，協助復健病患增強肌耐力。

中科院已成功依規劃進度完成野戰型及荷重型外骨骼的研製，並正積極朝全身型外骨骼的開發邁進。未來相關開發出來的關鍵技術將逐步延伸至民生與醫療產業的應用，達成國防及產業推動發展，實現軍民通用技術的最大應用。

軍用外骨骼區分三大分系統，分別為結構分系統、控制分系統、電源及人機整合測試驗證。結構分系統，包括機構、結構設計，因應上肢肩關節、肘關節、髖關節、膝關節全身多維自由度需求，進行複雜(膝+髖+肩+肘)機構設計是技術重點。

其中的控制分系統，包括控制軟硬體及外骨骼核心的控制演算法，以及馬達伺服開發，穿戴者全身型意圖估測與追隨與多馬達同步控制是技術重點。至於電源及人機整合測試驗證，負責電池模組開發、機電測試與人機整合。

至於次世代電池模組設計技術，動力電池模組採熱插拔形式設計，並改良採用次世代高能量密度固態電芯，除兼顧系統使用時間亦大幅提高供電安全性。在人因評測上，中科院嚴格要求各種地形及各種動作，例如:在躲避障礙物(如繞行、跨越、閃避)、地形地貌適應力(如礫石地、上/下坡)等測項靈活度是否優良及是否有干涉問題。

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